“电子技术”课程翻转课堂教学设计研究

任 玲， 岑红蕾， 张 宁

(石河子大学 机械电气工程学院， 新疆 石河子 832000)

“电子技术”课程翻转课堂教学设计研究

任 玲， 岑红蕾， 张 宁

(石河子大学 机械电气工程学院， 新疆 石河子 832000)

本文针对“电子技术”课程注重培养逻辑思维和创新能力的特点，引入翻转课堂的教学模式。分析了该课程教学采用翻转课堂的可行性，给出了一次课翻转课堂教学设计的具体方案以及分析了实践效果。讨论了翻转课堂教学设计对教师提出的客观要求，总结了翻转课堂教学设计的关键因素。

翻转课堂，教学设计，电子技术

翻转课堂，是将传统的课堂教学结构翻转过来，让学生在课前完成知识的学习，在课堂上完成知识的吸收与掌握的一种新型教学模式[1]。翻转课堂的教学活动更重视学生在教学中的作用，教师在教学过程中仅起引导作用，课堂教学活动摒弃了传统的“教师讲课、学生听课”模式，使师生角色发生了改变。翻转课堂使课堂内容安排和时间分配发生了改变，可以有效地避免传统教学中学习内容和时间的强制性、思维过程的依赖性，充分考虑学生学习能力的差异性，从课堂教学活动中激发学生的主动性，提升学生的学习能力[2]。

1 “电子技术”翻转课堂的可行性

“电子技术”包含“模拟电子技术”和“数字电子技术”两大部分。该课程是电气、电子信息类和部分非电专业本科生在电子技术方面入门性质的专业基础必修课，具有自身的体系结构和很强的实践性[3]。我校“电子技术”课程依托校精品课程建设项目和校首批研讨课程改革专项项目，进行了教学改革并取得了一定的成效。在改革过程中，我校自主开发了网络课件，建成了网络平台，丰富了网络资源。目前该课程教学大多数内容采用的是“教师讲授为主+研讨课辅助”的模式[4]，在提高学习兴趣、激发主动性和合作精神养成等方面取得了一些成绩，在一定程度上改善教师教学讲授单一、平面化的问题，初步实现了教育技术和传统教学的结合。这为开展翻转课堂教学奠定了坚实的基础。

然而，这种技术和教学的结合往往限制在课堂之内，未能有效结合现代技术手段来支持和帮助学生开展个性化教学。翻转课堂教学正是为解决此问题而提出来的[5]。

我们采用传统课堂和翻转课堂相结合的教学模式。在传统课堂教学中，教师讲清理论内容，然后给出相关案例作为知识应用实例和知识拓展。教师借助在线平台的网络资源，给学生提供视频资料、PPT资料和仿真资料，学生通过网络资源的学习，一方面充实了理论知识，另一方面自主进行知识发现和知识应用。学生可以通过教师提供的设计案例和步骤，自己在课下完成电路的设计，并利用仿真软件进行电路仿真。课堂上教师可以根据学生完成的电路作品进行个别的指导和答疑，解决学生在电路设计中遇到的具体问题，实现差别化指导。

翻转课堂的模式对传统课堂教学起到了很好的补充作用，给学生提供了自行尝试的平台，有导学，有案例，有实物，有任务，有讨论[6]。通过翻转课堂的模式激发学生独立思考的能力，将理论应用到实践的能力，自主设计和创新的能力，这对学生自信心建立、兴趣养成等都会起到积极的作用。

2 翻转课堂教学设计

我们认为翻转课堂的教学模式在“电子技术”课程的教学过程中可以进行尝试和探索。我们需要先对课程内容进行有效的梳理，整合出适宜采用翻转模式教学的章节或知识点。再针对具体的知识点，考虑学生的基础、兴趣、积极性、心理和自学能力等因素，有针对性地选择合适的教学策略，进行细致入微的教学设计，包含课前的微课设计，课中的教学组织过程设计和课后的评价模式设计[6]。然后在教学过程中进行实践，通过对实践效果分析，总结实践经验，积累教学资源以及优化教学设计。

2.1 教学设计实例

本节以二极管的单向导电性内容为例进行翻转课堂教学设计，教学设计包含课前、课中和课下三个关键环节。其结构如图1所示：

图1 二极管单向导电性翻转课堂教学设计

(1)课前，教师需要针对本次授课内容设计相对应的微视频，需要提前确定微视频的教学目标，即通过微视频的观看要求学生学习了解什么，认知哪些基本概念并提出课程的要点。例如我们对二极管单向导电性的教学内容进行分析，确定微视频的教学目标是从感性上认识二极管，认知其单向导电性的概念，观察单向导电性的特点。确定了此目标后，我们将微视频教学设计为三部分内容：①二极管外形图片；②二极管单向导电性定义；③单向导电性的实验过程。同时提出思考问题：二极管的工作状态如何判断？对于理想二极管导通和截止的具体含义是什么？通过这两个思考问题引导学生，启发学生通过自主学习的方式尽快进入本知识点的学习要点。

(2)课中，我们进行三个环节的教学内容：①学习体会分享。各学习组小结学习此知识点得到的体会，并回答微视频中的两个主要问题；②个别指导和全班点评。通过各学习组对两个思考问题的回答，去发现学生未能很好掌握的问题，有针对性地将问题讲清说透。同时将普遍性问题在全班点评，纠正学生在理解该问题时的不足，并给出一般的解决问题的步骤和方法；③给出讨论题，电路如图2所示。讨论一：当ui=5 V，E=2 V时，二极管的工作状态及输出电压值。讨论二：当ui=-5 V时，E=2 V时，二极管的状态及输出电压值。通过具体例题的讨论，明确一般的分析方法，并提升学生的分析问题能力。

图2 二极管讨论题

(3)课后给出思考题。通过此部分内容进行知识的训练和能力的拓展。思考题一(如图3)为课上讨论题的变形，只要学生理解了单向导电性的含义，模仿课上讨论题便可得到此题的结论。思考题二为能力拓展题，我们通过给出思考问题，引导学生循序渐进的进行此类问题的思考：①将上题中输入的直流信号变成交流信号，这时需要考虑的是前面哪几种情况的组合；②二极管何时导通，何时截止；③导通、截止后电路的等效模型如何；④输出电压波形如何得出。通过四个提示问题，学生便可进一步深入理解此知识点的应用。

图3 二极管思考题

2.2 实践效果

我们将此部分内容在电气工程及其自动化专业13级(2)班30名学生中进行了教学实践。我们先设计了本次课的课前学习任务单，明确了本次课程的教学目标即为理解二极管的特性，掌握应用二极管的特性分析问题的一般方法。

课前，我们将学生按照宿舍六个人分成一组，通过微视频观看，形成本组的学习体会，理解了哪些知识点，还有什么困惑。同时回答教师在微视频中提出的两个问题。学生借此，对二极管的单向导电性有了感性认识，然而这种认识往往停留在表面，没有完全理解它的内涵。

课上，我们将每组的学习体会进行全班分享，各组学生得出的结论基本都是二极管加正向电压时可以导通，加反相电压时截止。为了明确导通和截止的具体含义，教师给出二极管，直流电源，电阻构成的串联回路图，让各组讨论图中二极管的工作状态，并计算回路中电流和各部分电压。各组通过展开讨论，给出结论。然后，教师总结二极管问题的一般解题思路，即先判断二极管状态，再将二极管导通时等效成导线，而截止时等效成开路，最后分析纯电路问题。我们给出图2的讨论题，以小组讨论的模式应用解题方法进行分析，各组给出分析思路和结论。

从学生理解效果来看，通过小组讨论的模式理解二极管单向导电性的知识点，优于传统的教学模式。在课后思考问题的提交和分析中，学生对前三个思考问题都有较准确的回答；对课后题的测试中，我们也发现对二极管的一般解题步骤应用准确率达到九成；但在输入正弦信号时的波形分析上，各小组存在较大的差异。此现象说明，在小组讨论过程中，学生虽然进行过比较充分的交流，至少在小组中形成了较为统一的认知。但存在的主要问题集中在不能把正弦信号分段考虑，导通后的等效模型不会应用(特别是考虑管压降的情况下)，导通或截止后输出电压的分析有误。

针对以上问题，教师进行了个别化教学，通过对易错问题小结的方式，又制作成易错点微视频，帮助学生理清思路，同时充实教学资源，优化下一轮教学设计。

从实践效果来看，当代大学生对网络资源的接纳程度较高，通过翻转课堂的教学模式学生的积极性普遍得到提高，愿意和同学分享自己的看法，只是在交流过程中不能合理的把握研讨方向。如果交流足够深入，往往能产生新的想法，并从中受益。教师也有必要考虑如何引导讨论的深度和广度，根据学生的具体情况进行教学设计的优化和教学资源的更新。

3 翻转课堂教学设计的关键因素

(1)翻转课堂教学中，教学设计是重中之重。我们在教学设计时首要要考虑翻转课堂的可操作性，在操作流程上既要符合知识的认知规律和学生的认知能力，又要便于教师进行教学指导和能力培养。为了更好地激发学生的参与性与积极性，教师需精心准备教学素材及相关视频。视频内容不同，引导的方式和目的就有所不同，视频的内容要与备好的探索性问题与任务有逻辑联系。学生通过小组合作、探索研究重现知识点，同时引出重点难点。教师参与探讨，尽量掌握每一组学生的学习情况，适度引导，提高研讨效率。

(2)网络资源的收集和整合是翻转课堂提高的必要条件。翻转课堂的教学过程都应从点滴积累开始，积累知识点，积累微视频，积累课堂组织模式，积累课后评价模式，而不能一蹴而就。可以将网络平台上的相关资源进行整理，如将大学一类课程平台，网络课程平台以及网络课件的资源进行整合，提供给学生学习的资源不是数量越多越好，而是要与本次课程的是教学设计密切相关才好。

(3)翻转课堂不能生搬硬套，这对教师的教学设计提出了很高的要求，必须建立在教师对课程和学生都非常熟悉的基础上。教师必须在课前进行大量的准备和资料的收集、整理、设计、上传等基础工作，只有教学设计充分了，才有有效的翻转课堂。

(4)翻转课堂的主体是学生，教师可以讲，但更多的时间应该留给学生来讨论实践和思考分享。在课中对于要求学生自学的基础内容，教师没有必要充分讲述，可以采用略讲带过的方式做提示，而对于在课上讨论中发现的问题才是教师应着意解决的。教师应该在恰当的时机启发学生，让学生在实践和讨论中进一步掌握知识、创造知识。真正实现课前自学，课中协作深化，课后巩固拓展。

4 结语

我们并不主张所有的教学内容都进行翻转，一些知识还是需要讲授。以“电子技术”课程为例，该课程有理论有应用，我们认为理论部分主要以课堂讲授为主，应用部分可以采用翻转课堂。比如“组合逻辑电路设计”章节，可以采用微视频先给学生感性认识如何进行逻辑电路设计，然后通过具体的电路实例进行设计步骤的归纳和总结，此部分知识点可以采用微视频加课堂讨论的模式进行。究竟哪些知识点更适合翻转课堂，还需要进行深入的研究和实践。

我们认为翻转课堂的设计应该因知识点而异、因教学对象而异，没有固定的模式，这就需要我们一线教师深入下去进行探索和实践，在教学上真正投入，实现课程教学新的突破。

[1] 李海龙等.基于任务的翻转课堂教学模式设计与应用[J].北京:现代教育技术2013,23(9):46-49

[2] 王小彦.基于翻转课堂的个性化教学模式探究[J].北京:中国教育信息化.2014,06:12-14

[3] 教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会.电子电气基础课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社，2010.09

[4] 任玲等.研究型教学在电子课程设计中个的实践[J]. 南京:电气电子教学学报2015,37(2):116-118

[5] 张玲霞等.MOOC时代“”电路分析“”教学改革[J].南京:电气电子教学学报2015,37(2):19-21

[6] 董兴法等.网络资源引领电子信息类课程翻转课堂研究[J].南京：电气电子教学学报2015,37(2):8-10

Research of Flipped Class Teaching Design on Electronic Technology Course

REN Ling， CEN Hong-lei，ZHANG Ning

(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,ShiheziUniversity，Shihezi832000,China)

In this paper, the idea of flipped class teaching model is presented according to the characteristic of Electronic Technology course, which pay attention to logical thinking and innovation ability.First,we analyze the feasibility of flipped class,and then give a concrete scheme of flipped class teaching design of the course，and analyze practice effect. Then we discusse the request of the teacher who conduct flipped class teaching design. Last,we summarize the key element of flipped class teaching design.

flipped class; course design; electronic technology

2016-04-09;

2016-05- 27 基金项目:石河子大学混合式教学课程建设项目(BL2016008)，石河子大学骨干教师项目(3152JDXY01008)，石河子大学教育教学改革项目(YTK-2013-02)

任 玲(1978-),女,硕士,副教授,主要从事电子技术的教学与研究，E-mail：rl_mac@shzu.edu.cn

G642.4

A

1008-0686(2017)00-0066-04